摘要:
肘关节由骨稳定器和韧带稳定器组成,为肘关节不稳定提供主要和次要约束。由于创伤和过度使用,失去这些重要的稳定因素会导致典型的不稳定模式。肘关节不稳定的诊断可以使用特定的检查操作和测试来诊断临床模式。本文回顾了肘关节独特的解剖结构和生物力学特征,并在回顾用于诊断肘关节不稳定的动作和测试时加以应用。
肘部不稳定可能由慢性过度使用综合征或创伤后后遗症引起。慢性不稳定性患者通常在运动后出现疼痛、恐惧或机械症状,导致关节半脱位。仔细的病史应包括活动加剧、疼痛部位、机械症状、相关神经症状、运动参与、运动成绩下降、既往肘部损伤和肘部手术。具有特定诊断操作的集中体检有助于指导鉴别诊断。明智地使用额外的影像可确认可疑的诊断并有助于术前规划。
这篇文章的目的是讨论肘关节的骨稳定器和韧带稳定器,并回顾用于评估经典肘关节不稳定模式的诊断操作和影像学研究。
解 剖
肘关节是一个滑车关节,由两个主要运动组成:肱骨外上关节是铰接的,牙龈样,桡骨小头关节是放射状的,滑车样。肱骨远端由两个关节组成:滑车,沿着肱骨远端长轴的线轴形关节,和小头,滑车侧面的半球形结构。滑车稍微向后倾斜,依靠冠状动脉支撑物防止向后平移。近端尺骨包含两个关节,较大和较小的乙状结肠切口。滑车和乙状结肠切口具有高度一致的解剖结构,在肘关节活动范围内有近180°的关节接触。较小的乙状结肠切口与桡骨头的边缘在近端桡尺关节处咬合。桡骨头是凹入的椭圆形结构,沿桡骨小头关节和大约270°的关节边缘覆盖有关节软骨;这与小头状骨和小乙状结肠切口都咬合。桡骨头的功能是旋前和旋后,并作为肘部的前支撑和外翻支撑。
这篇文章的目的是讨论肘关节的骨稳定器和韧带稳定器,并回顾用于评估经典肘关节不稳定模式的诊断操作和影像学研究。尺骨近端的冠状突是肘关节的前内翻支壁,由尖端、身体、前外侧小面和前内侧小面组成。前内侧小平面上的突出结节是内侧副韧带前束的插入点(MCL)。由于冠状动脉和桡骨头在各自窝内的对称定位,肘关节在屈曲时的骨稳定性最大化(图1)。
图1 肘关节的骨解剖学、肱骨远端、近端半径、近端尺骨。(摘自全肘关节成形术设计;肩部和肘部关节成形术。)
软组织解剖学
肘部的侧副韧带是内侧和外侧囊增厚,提供增强的稳定性。MCL,也称为尺骨副韧带,包括3个韧带部分:前束(AMCL)、后束和横韧带(库珀韧带)。AMCL和后束起源于肘部的前下内上髁。这个原点位于肘部轴线的后面,因此肘部弯曲会增加韧带张力。AMCL插入在冠状突上的崇高结节处,后束插入在内侧尺骨鹰嘴上。
外侧副韧带(LCL)是一个由4个主要韧带部分组成的复合体:外侧尺骨副韧带(LUCL)、桡侧副韧带(RCL)、环状韧带和副侧副韧带。LUCL和RCL起源于外侧上髁下表面的等距点,通过肘部运动提供一致的张力。LUCL附着于尺骨近端旋后肌嵴,是内翻和后外侧旋转不稳定的一种抑制。环形韧带环绕桡骨头,并连接到小乙状结肠切口的前边缘和后边缘。RCL连接到环形韧带以稳定桡骨头(图2)。
图2 肘部内侧和外侧韧带稳定器。MCL建筑群。LCL建筑群。(摘自全肘关节成形术设计;肩部和肘部关节成形术。)
穿过肘部的肌肉压迫肘关节,增强肘关节的骨稳定性,并起到动态约束的作用。肘钩值得特别注意,因为它是内翻和前屈的主要动态约束。肘部的内侧屈肌组织——尺侧腕屈肌、桡侧腕屈肌、浅指屈肌和旋前圆肌——抵抗外翻力;外侧伸肌组织——尺侧腕伸肌、趾伸肌、桡侧腕短伸肌、桡侧腕长伸肌和肘——抵抗内翻力。
生物力学
肘部稳定性由静态和动态稳定器提供。有三个主要的静态约束:肱骨头关节、AMCL和LCL复合体。次要静态约束包括桡侧桡骨小头关节、普通屈肌腱、普通伸肌腱和关节囊。肘部肌肉构成动态稳定器。
正常的肘关节活动范围是从完全伸展时的0°到弯曲时的140°,日常生活活动需要的范围是30°到130°。桡骨小头关节允许沿着从桡骨头中心到尺骨远端的轴线大约180°的旋前-旋后;日常生活活动需要50次旋前和50次旋后。
在肱骨头关节内,冠状突是肘部最重要的关节稳定器。桡骨头和冠状支撑物抵抗屈肌和伸肌固有的向后定向肌肉拉力,以防止前臂向后平移。通过冠状突的连续切除,克洛斯基等人证明50%的冠状突高度对于肘关节稳定性是必要的,肘关节伸展时的不稳定性增加。莫里和安证明,相对于冠状动脉,桡骨头是第二稳定器。
MCL对外翻和后内侧旋转不稳定性起着抑制作用。它起着外翻应力的主要约束作用,而桡骨头提供了第二种约束。MCL在伸展时提供大约三分之一的外翻稳定性,而在弯曲90°时提供一半的稳定性。MCL的AMCL为外翻和后内侧旋转不稳定性提供了大部分的约束;它由两个带组成,前带在0°至90°屈曲时起主要约束作用,前带和后带在大于90°屈曲时起主要约束作用。对于完整的MCL,桡骨头切除术不会引起明显的外翻不稳定;然而,在切除MCL后,关节脱位,从而表明桡侧桡骨小头关节是外翻应力的二级约束。孤立性的MCL后束损伤可能导致后内侧旋转不稳定。前臂屈肌为外翻力提供动态稳定性。随着MCL横断,最大外翻不稳定性出现在70,最大后内侧旋转不稳定性出现在60。实验室研究表明,MCL不足的肘部在中性旋转时最不稳定。
LCL综合体是PRLI的主要约束,在内翻不稳定中的作用较小。对于内翻应力,肱骨解剖结构的骨稳定性提供了大部分关节稳定性;LCL复合体抵抗大约10%的varus压力。初步研究表明,LUCL是LCL建筑群内的主要稳定器;然而,最近的研究表明,LCL复合体作为一个整体发挥作用,防止后外侧不稳定并稳定肱骨、桡尺和肱骨外上关节。肘部的伸肌组织是一个重要的动态稳定器。外侧副韧带——肘在旋后最不稳定。
关节囊在肘关节稳定性中起着至关重要的作用。多项研究表明,前关节囊对关节分离、关节过度伸展和外翻应力具有显著的抵抗力。虽然没有研究评估后囊的功能,但有人认为后囊能抵抗关节超屈和后向力。
外翻不稳定性
外翻不稳定是由MCL受伤引起的,特别是AMCL。内侧副韧带损伤可能发生在外伤后,例如肘关节脱位,或者重复过度使用损伤,这在高空投掷运动员中很常见。典型的病史包括投掷活动后的“砰”和内侧肘部疼痛,或者患者可能出现反复的内侧肘部疼痛,典型的是在投掷的后扳到早期加速阶段。运动员通常抱怨速度、准确性和耐力的逐渐丧失,投掷运动员常见的盂肱内旋转缺陷可能会加剧这种情况。体检通常会引起MCL的压痛(81%-94%的敏感性,22%的MCL泪液特异性)。
表1列出了包括的检查操作。在外翻应力测试中,肘部弯曲20-30度,前臂旋后,施加外翻应力。当没有触诊到牢固的终点,注意到(荧光镜)内侧关节开口大于1毫米,或者患者疼痛再现时,测试为阳性。外翻应力测试有66%的敏感性和60%的特异性。虽然通常使用,但该测试没有利用肘部最大不稳定性的位置(70°屈曲和中性旋转)。
挤奶操作测试了AMCL;这是在肩部向外旋转,肘部弯曲超过90度的情况下进行的。通过拉动病人的拇指施加外翻力,同时检查者的另一只手稳定肘部并触摸中间关节线。挤奶操作的一个改进是肩部内收,最大限度地向外旋转,肘部弯曲到70°,此时通过拉动拇指施加外翻应力。
奥德里斯科勒等人描述的活动外翻应力测试发现对MCL损伤100%敏感,75%特异。测试是在病人直立的情况下进行的;肩部外展90 °,最大外旋,肘部最大弯曲。当肘部伸展至30°屈曲时,施加恒定的外翻力。阳性测试必须重现屈曲70到120度之间MCL的疼痛,这让人想起在最后翘起和加速早期之间的投掷。为了确认检查结果,检查者可以在施加外翻力的同时扭转运动并弯曲肘部,证明肘部疼痛在相同的弯曲范围内(图3)。
图3 外翻肘不稳定的诊断操作。外翻压力测试。肘部弯曲到20°,前臂旋上,外翻应力施加在肘部。阳性测试会引起中间韧带疼痛或中间关节线变宽。挤奶操作。肘部弯曲到90度以上,通过拉动病人的拇指,通过肘部施加外翻应力。改良挤奶策略。手臂内收并向外旋转,病人的肘部弯曲到70°,通过拇指施加外翻应力。动外翻应力测试。当施加外翻力时,患者的肩部被外展并向外旋转,同时肘部从最大屈曲到30屈曲。外翻不稳定的患者将在70至120°屈曲范围内经历内侧肘部疼痛或恐惧。
后外侧旋转不稳定性
后外侧旋转不稳定是肘关节最常见的复发性不稳定;它继发于LCL的创伤或医源性损伤。症状是由于复发性桡骨头后半脱位引起的,表现为肘部外侧疼痛或当肘部屈曲和旋后时施加负荷时的机械症状。
O 'Driscoll在1991年首次描述的横向枢转移位试验13是在患者仰卧的情况下进行的;手臂举过病人的头,肩膀完全向外旋转,前臂旋上。肘慢慢弯曲时,施加外翻、上翻和轴向力。在屈曲40°时,旋转位移最大,由于桡骨头脱位,可以看到桡骨头附近的皮肤凹陷。随着弯曲度的增加,凹陷随着桡骨头的减小而消失。在清醒的病人中,唯一的症状可能是恐惧(图4)。在麻醉患者中,横向枢转移位测试是100%敏感的;然而,在清醒的病人中,它有38%的敏感性。
图4 PRLI测试。横向枢转移位测试。手臂抬高到仰卧位患者头部上方,前臂旋上,当肘部弯曲时,施加外翻和轴向力。在弯曲度为40°时,将会看到桡骨头附近的“凹坑”,该凹坑随着弯曲度的增加而产生沉闷金属声。椅子俯卧撑测试。坐着的病人,肘部弯曲到90度,前臂抬起。然后病人向上推椅子的扶手,伸展肘部。俯卧撑测试。病人采取俯卧撑的姿势,旋出前臂,然后从肘部弯曲90°向上推。阳性测试将导致PLRI患者桡骨头半脱位或疼痛。
后外侧旋转抽屉试验是在仰卧位病人身上进行的,手臂举过头顶,前臂完全旋后,很像侧向枢轴移位试验。肘部弯曲40°,前后力施加于桡骨和尺骨。该试验引起镇静患者桡骨头半脱位或清醒患者的恐惧。
侧向枢转移位试验和后外侧旋转抽屉试验为镇静患者提供了可靠的结果。然而,在清醒的患者中,几种操作更容易耐受。在病人坐着的情况下进行椅子俯卧撑测试,肘部从身体上移开,前臂旋后弯曲成90度。病人把手放在椅子的扶手上,向上推,好像要从椅子上下来。当患者上升时,肘部伸展对旋后肘部施加轴向和外翻载荷。俯卧撑测试通过让患者从俯卧撑位置开始,肘部弯曲至90°,前臂旋后进行。然后病人俯卧撑,伸展肘部。这些测试导致PLRI患者的恐惧或桡骨头脱位。里根和拉普纳回顾了俯卧撑和椅式俯卧撑试验,并证明了单独试验使用时87.5%的灵敏度和两种试验一起使用时100%的灵敏度(图4)。
桌面重定位测试有三个部分。动作开始时前臂旋后,手放在桌子边缘。(1)患者通过肘部施加轴向载荷,同时肘部弯曲,在弯曲40°时引起恐惧。(2)当检查者在桡骨头上施加压力时,患者重复第一次操作,从而防止半脱位和症状。(3)然后检查者将拇指从部分弯曲的肘部移开,桡骨头半脱位再现疼痛。该测试理论上比椅子俯卧撑和俯卧撑测试更具体,因为解除恐惧使得关节内病理不太可能引起症状(图5)。
图5 PLRI桌面搬迁测试。第一个组成部分。病人的手抬起,抓住桌子的边缘,然后施加轴向力,弯曲肘部。患者在大约40°屈曲时会有疼痛或桡骨头半脱位。b第二部分。从起始位置开始,当病人弯曲肘部时,检查者在桡骨头上施加力。这可以防止桡骨头半脱位和疼痛。c第三个组成部分。然后检查者移开他或她的拇指,这导致病人疼痛的复发。
后内翻旋转不稳定性
这种不稳定模式发生在前臂内旋时的轴向和外翻负荷导致冠状动脉前内侧小面骨折和左冠状动脉破裂之后。外伤后立即进行体格检查可能是不可能的。然而,在亚急性环境中,重力辅助内翻应力测试可用于引发不稳定性或机械症状。这项测试是在手臂被绑架到90度的情况下进行的;当病人弯曲和伸展肘部时,肩部处于中性旋转状态。由于缺少LCL和冠状动脉的内侧支墩,内翻应力通过加载肱骨内侧关节而引起机械症状。波洛克等人评估了LCL和前内侧小面缺陷——肘部的多次模拟检查操作;重力辅助内翻应力试验证明是最敏感和最特殊的机动(图6)。
图6 VPMI重力辅助内翻应力测试。当肘部弯曲和伸展时,病人的手臂在中性旋转中被拉伸到90°,允许重力施加内翻应力。
X光照片
应为所有患者获取常规的前后、侧面和2个倾斜的肘关节X光片,以评估潜在的骨异常和相关骨折。外翻不稳定的X光照片可显示MCL撕脱骨折,或慢性损伤、MCL骨化、疏松体或关节周围骨赘。肘部轴向和倾斜轴向视图,肘部弯曲110°,可能显示后内侧尺骨鹰嘴骨赘。外翻应力射线照片可能显示与对侧肘关节相比,肱骨外上段间隙增加。与对侧肘部相比,大于0.5毫米的加宽可能代表严重的MCL损伤;然而,这些发现是不一致的。关节图可能显示对比剂从关节渗漏或MCL插入部分下表面撕裂的“丁字征”。
PLRI的无应力射线照片可能显示上髁外侧撕脱或桡骨小头关节变宽。桡骨头半脱位可能会造成后小头嵌塞骨折。侧位X光片显示肱骨外上距离大于4毫米的下降征,记录了非常不稳定的肘部尺骨下垂。进行侧向枢转移位试验时获得的应力射线照片显示肱骨外上段变宽和桡骨头半脱位。
在内翻后内侧不稳定性(VPMI)中,影像学研究可能显示小的外侧上髁撕脱骨折和前内侧冠状动脉中断。麻醉状态下的内翻应力射线照片是肱骨头关节处加宽的金标准。
计算机断层扫描
计算机断层扫描用于评估骨解剖和表征复杂肘关节骨折脱位后的骨折。在室性早搏中观察到的冠状动脉骨折最好用计算机断层扫描来评估,这有助于术前计划。在外翻不稳定中,计算机断层扫描关节图提高了对部分厚度MCL撕裂的检测,灵敏度在71%到86%之间,特异性在91%之间。
磁共振成像
磁共振成像能够表征软组织结构,包括侧副韧带和可能的骨软骨碎片。磁共振成像是外翻不稳定性的首选测试。未增强的磁共振成像对MCL眼泪有57%至79%的灵敏度和100%的特异性,而含盐水或钆的磁共振关节图有97%的灵敏度和100%的特异性。AMCL在冠状T1图像上显示为沿中间关节线的低信号强度的薄带。扭伤在T1和T2图像上表现为增强的信号,而完全破裂显示出不良的清晰度、冗余度或不规则的模式。慢性损伤可能表现为异位钙化或韧带骨化。关节软骨相关损伤、常见屈肌撕裂和尺神经炎症可在磁共振成像上进一步评估。
在PLRI,磁共振成像可用于表征韧带损伤,评估与复发性桡骨头半脱位相关的关节损伤。哈克尔等人证明,桡骨头向后平移大于2毫米和肱骨头轴向不协调大于1毫米对PLRI来说是高度可疑的。LCL复合体在单一核磁共振成像视图上是不容易看到的。LUCL可以通过追踪从前到后的路径来可视化。多项研究未能就磁共振成像在诊断LUCL损伤中的有效性达成共识。韧带水肿、肌腱增厚以及肱骨内侧关节、肱骨小头后部或掌侧桡骨头的关节损伤或骨挫伤有助于支持PLRI的诊断。
超声波检查法
超声检查可以快速评估韧带扭伤和断裂。韧带断裂表明高回声韧带不连续,间隙中有消声液。MCL可以在仰卧患者上进行评估,患者的肩部处于外展和外旋状态,肘部处于90°、24°动态超声可以显示施加外翻应力时的内侧关节不稳定性;然而,这种检查可能不是诊断性的,因为投掷运动员的主要手臂预期关节会变宽。当施加内翻应力时,可以用旋后的手来评估LCL综合征;然而,对于美国在评估生命周期表中的作用还没有达成共识。
肘部由静态和动态稳定器组成,它们同步工作,防止肘部不稳定。在主要静态稳定器(肱骨头关节、AMCL和LCL)受伤后,关节不稳定通常随之而来。外翻不稳定性、PRLI和VPMI已经参考用于检测这些不稳定性模式的诊断操作和成像研究进行了讨论。
有话要说...